กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบมัลติโฟตอน ซึ่งฟลูออโรฟอร์ดูดซับโฟตอนมากกว่าหนึ่งโฟตอนและเปล่งแสงที่ความยาวคลื่นสั้นกว่าแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้น สามารถใช้เพื่อสร้างภาพเนื้อเยื่อ 3 มิติที่ระดับความลึก 1 มม. ขึ้นไป เมื่อเร็ว ๆ นี้การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่ากล้องจุลทรรศน์โฟตอนสองและสามโฟตอนในร่างกาย สามารถแสดงภาพเซลล์ประสาทและโครงสร้างหลอดเลือดที่อยู่นอกคอร์เทกซ์ในสมองของหนูได้
การถ่ายภาพหลอดเลือดจำเป็นต้องฉีด
สารทึบรังสีเข้าทางหลอดเลือดดำซึ่งดูดซับอย่างมากในอินฟราเรดใกล้และมีเวลาหมุนเวียนโลหิตเป็นเวลานาน ตามเนื้อผ้าจะใช้สีย้อมอินทรีย์ แม้ว่าจะมีความเสถียรแสงต่ำและให้ผลผลิตควอนตัมต่ำ จุดควอนตัมเป็นตัวแทนของคอนทราสต์ระดับที่สว่างกว่าและเสถียรกว่า แต่ก็ทำให้เกิดความกังวลเรื่องความเป็นพิษอย่างมาก
แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ทีมงานที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสตินเสนอให้ใช้จุดโพลีเมอร์กึ่งสารกึ่งตัวนำที่เรืองแสงสูง (pdots) pdots 10–100 นาโนเมตรนั้นสว่างกว่าฟลูออโรฟอร์แบบดั้งเดิม มีความเป็นพิษต่อเซลล์ในระดับต่ำภายใน และสามารถทำงานได้สำหรับการกำหนดเป้าหมายระดับโมเลกุล
Ahmed Hassanผู้เขียนคนแรกอธิบายว่า”เรากำลังค้นหาสารคอนทราสต์ที่สว่างและสามารถถ่ายภาพได้พร้อมคุณสมบัติที่เข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับการ ศึกษา ในร่างกาย ” “นอกจากนี้ เรายังจำกัดความยาวคลื่นของการกระตุ้นที่จำกัดด้วยแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่จำเพาะและคุณสมบัติการดูดกลืนและการกระเจิงของสภาพแวดล้อมเนื้อเยื่อที่ซับซ้อนและต่างกัน เราพบว่าพอลิเมอร์ดอทตรงตามข้อกำหนดของเราและสงสัยว่าอาจมีประโยชน์เป็นพิเศษสำหรับกล้องจุลทรรศน์มัลติโฟตอน”
การเปรียบเทียบความคมชัด
สำหรับการถ่ายภาพลึกในร่างกายกล้องจุลทรรศน์แบบสามโฟตอนมีข้อดีเหนือการถ่ายภาพแบบสองโฟตอน เช่น การปราบปรามการเรืองแสงพื้นหลังที่ไม่อยู่ในโฟกัส การกระเจิงที่ลดลง และอัตราส่วนสัญญาณต่อพื้นหลัง (SBR) ที่ดีขึ้น ดังนั้นฮัสซันและเพื่อนร่วมงานจึงระบุความยาวคลื่นกระตุ้นที่สร้างการดูดกลืนโฟตอนสองต่อสามโฟตอนใน pdots พวกเขาตรวจสอบ pdots สามจุด – CNPPV ที่ใช้โพลี (ฟีนิลีนไวนิลอีน) และ PFBT และ PFPV ที่ใช้ฟลูออรีน – ตื่นเต้นด้วยแสงเลเซอร์ 790–850 นาโนเมตร, 1060 นาโนเมตร และ 1200–1350 นาโนเมตร
ที่ 800 นาโนเมตร ทั้งสาม pdots แสดงการเรืองแสงสองโฟตอน สำหรับ CNPPV และ PFBT ค่านี้ยังคงอยู่ที่ 1,060 นาโนเมตร ในขณะที่ PFPV เริ่มแสดงการกระตุ้นด้วยโฟตอนสามโฟตอนที่ความยาวคลื่นนี้ การเรืองแสงสามโฟตอนบริสุทธิ์นั้นแรงที่สุดที่ 1300 นาโนเมตรสำหรับ CNPPV, 1350 นาโนเมตรสำหรับ PFBT และ 1325 นาโนเมตรสำหรับ PFPV
เพื่อประเมินการใช้ pdots สำหรับการถ่ายภาพหลอดเลือดส่วนลึกในร่างกายนักวิจัยได้ฉีดหนู C57 ด้วยสีย้อมอินทรีย์ (dextran-conjugated fluorescein), จุดควอนตัม (QD605) หรือ pdots พวกเขาถ่ายภาพหลอดเลือดของสัตว์เหล่านี้ผ่านช่องกระจกตา โดยใช้การสแกนเส้นและการกระตุ้น 800 นาโนเมตรจากเลเซอร์ Ti:sapphire
เมื่อเปรียบเทียบการฉายภาพความเข้มสูงสุด
ที่มีความหนาสูงสุด 100 ไมโครเมตรที่ระดับความลึกของคอร์เทกซ์ที่เท่ากัน ภาพ pdot นั้นสว่างกว่าภาพเรืองแสงหรือควอนตัมดอท PFPV ผลิต SBR ที่ใหญ่ที่สุด ตามด้วย PFBT จากนั้น CNPPV เมื่อเทียบกับ QD605 และฟลูออเรสซีน pdot SBR นั้นใหญ่กว่าตลอดช่วงความลึกทั้งหมด
ผู้เขียนทราบว่าเมาส์ที่ฉีดด้วยจุดควอนตัมอนินทรีย์ไม่รอด ในทางกลับกัน หนูที่ฉีด pdot ซ้ำแล้วซ้ำอีกในช่วงหลายเดือนไม่แสดงอาการของความเป็นพิษต่อเซลล์หรือผลที่เป็นอันตราย ซึ่งสนับสนุนข้อเรียกร้องของความเข้ากันได้ทางชีวภาพของ pdot
ภาพที่ลึกขึ้นPdots มีสเปกตรัมการดูดกลืนที่กว้างซึ่งทำให้พวกมันเข้ากันได้กับแหล่งกระตุ้นจำนวนหนึ่ง รวมถึงเลเซอร์ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าซึ่งเจาะลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ นักวิจัยใช้แรงกระตุ้น 1225 นาโนเมตร (แสงเลเซอร์ Ti: sapphire ที่เปลี่ยนโดยแอมพลิฟายเออร์พารามิเตอร์ทางแสง) เพื่อสร้างภาพหลอดเลือดที่ติดฉลาก CNPPV
การกระตุ้นที่ 1225 นาโนเมตร โดยที่ CNPPV แสดงกระบวนการสองและสามโฟตอนร่วมกัน บรรลุความลึกในการถ่ายภาพที่ 1300 µm เทียบกับ 850 µm สำหรับการกระตุ้น 800 nm SBR ของภาพที่รวบรวมได้ที่ 1225 nm นั้นสูงกว่าที่บันทึกที่ 800 nm อย่างมากสำหรับความลึกทั้งหมด ทำให้ได้ปริมาณ 3D ที่มีคุณภาพสูงขึ้นมาก
ระบบภาพทีมงานยังใช้เลเซอร์ไฟเบอร์อิตเทอร์เบียม 1060 นาโนเมตรที่สร้างขึ้นเองเพื่อสร้างภาพหลอดเลือดของเมาส์ที่ติดฉลาก PFPV Hassan กล่าวว่า “ไฟเบอร์เลเซอร์มีต้นทุนต่ำ กำลังแรงสูง และมีจำหน่ายที่ความยาวคลื่นกระตุ้นที่ยาวกว่า ซึ่งเป็นคุณสมบัติหลัก 3 ประการที่เราเชื่อว่าจำเป็นสำหรับการนำพวกมันไปใช้ในวงกว้างในเชิงวิชาการและอุตสาหกรรม” Hassan กล่าว
ในขณะที่การกระตุ้นที่ 1,060 นาโนเมตรไม่ได้ขยายความลึกการเจาะอย่างมีนัยสำคัญ มันปรับปรุงความคมชัดของภาพอย่างมากและเพิ่ม SBR ประมาณ 3.5 เท่ามากกว่าการกระตุ้น 800 นาโนเมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความลึกเกิน 600 ไมโครเมตร
นักวิจัยเชื่อว่าปัจจัยนี้มาจากปัจจัยสามประการ: กำลังเฉลี่ยที่สูงขึ้นของไฟเบอร์เลเซอร์เมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิด Ti: แซฟไฟร์; จำนวนโฟตอนที่ลดลงที่สูญเสียไปจากการกระเจิงและการดูดซับที่ 1,060 นาโนเมตร เทียบกับ 800 นาโนเมตร; และความจริงที่ว่า PFPV แสดงการเรืองแสงสามโฟตอนบางส่วนที่ 1,060 นาโนเมตร เทียบกับลายเซ็นกระตุ้นสองโฟตอนที่ 800 นาโนเมตร
ผู้เขียนสรุปว่า”โดยรวม pdots นำเสนอแนวทางใหม่ที่น่าตื่นเต้นในการถ่ายภาพ multiphoton ใน vivo ” “ด้วยโพรบที่สว่างกว่าและเข้ากันได้ทางชีวภาพ นักวิจัยจะสามารถแก้ไขสถาปัตยกรรมหลอดเลือดในสิ่งมีชีวิตด้วยความชัดเจนและความลึกที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยให้เข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงปัญหาทางชีววิทยาพื้นฐาน”
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
